為了避免冷(leng)裂紋的產生和改善焊接接頭力學(xue)性能，施焊過程中應采取焊前預熱(re)，控制(zhi)層間溫度，進行準確的后熱(re)和焊后熱(re)處理等措施。
焊接低、中合金調質結構鋼的原則，也適用于馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的焊接。為了獲得優質的焊接接頭，應注意下列焊接工藝特點：
1. 控(kong)制焊縫(feng)金屬的化(hua)學(xue)成(cheng)分
焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)化學(xue)成分(fen)主要取(qu)決于焊接(jie)材料(liao)(liao)。為(wei)了保證焊接(jie)結構的(de)使(shi)用(yong)性能，焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)可(ke)以通(tong)過兩(liang)個(ge)途徑獲得：一是(shi)采用(yong)與(yu)母材金(jin)(jin)屬(shu)的(de)化學(xue)成分(fen)相同或相接(jie)近的(de)焊接(jie)材料(liao)(liao)；二是(shi)采用(yong)與(yu)母材金(jin)(jin)屬(shu)化學(xue)成分(fen)完全不(bu)同的(de)焊接(jie)材料(liao)(liao)，如采用(yong)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)材料(liao)(liao)。
用與母(mu)材成分相(xiang)同或相(xiang)近的(de)焊(han)(han)接(jie)材料(liao)施焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫與熱影響區將硬化變(bian)脆，有(you)很(hen)高的(de)冷裂紋傾向。為了防止(zhi)冷裂紋產(chan)生(sheng)，對于(yu)(yu)材料(liao)厚度大(da)于(yu)(yu)2mm的(de)焊(han)(han)件通常要(yao)進(jin)行(xing)預熱，焊(han)(han)后要(yao)緩冷并還要(yao)進(jin)行(xing)熱處(chu)理，以消除焊(han)(han)接(jie)應力，從而有(you)助于(yu)(yu)提高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭性能(neng)。
當焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構件不(bu)(bu)能(neng)(neng)進行(xing)(xing)預熱(re)或不(bu)(bu)便進行(xing)(xing)熱(re)處(chu)理(li)時，可以使用與母材化學成分(fen)不(bu)(bu)同(tong)的奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)進行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。其(qi)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬為(wei)奧氏體組織，焊(han)(han)(han)(han)縫具有(you)較高的塑性和(he)韌性，它能(neng)(neng)松弛(chi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力(li)，并能(neng)(neng)夠(gou)溶入較多(duo)的固(gu)溶氫，所以能(neng)(neng)降低焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形成冷(leng)裂紋(wen)的傾向。但是這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭材質不(bu)(bu)均勻(yun)，焊(han)(han)(han)(han)縫與母材的膨脹系數也不(bu)(bu)相同(tong)，在循環溫度下長期工作，在熔合區產生的切應力(li)可能(neng)(neng)會導致焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的提前失效，應引起重視(shi)。
2. 焊前預熱(re)和焊后熱(re)處理
a. 焊前(qian)預熱(re)
焊接(jie)馬氏體型不銹(xiu)鋼時，若選用與(yu)母材成(cheng)分相(xiang)同的(de)焊接(jie)材料時，為了防止焊接(jie)接(jie)頭形成(cheng)冷裂紋，焊前必須預熱。預熱溫(wen)度(du)一(yi)般在200～260℃之(zhi)間，且最好不要高于該牌號的(de)馬氏體開始轉變溫(wen)度(du)。
預熱(re)(re)溫(wen)(wen)度的(de)(de)選擇與材料厚度、填充金屬種類、焊接方法和構件的(de)(de)拘束程(cheng)度有關。其中與鋼的(de)(de)碳(tan)(tan)含量(liang)關系最大(da)。當(dang)碳(tan)(tan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分數小(xiao)于0.1％時(shi)，預熱(re)(re)溫(wen)(wen)度可(ke)小(xiao)于200℃；碳(tan)(tan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分數為0.1％～0.2％時(shi)，預熱(re)(re)溫(wen)(wen)度為200～250℃；當(dang)含碳(tan)(tan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分數大(da)于0.2％時(shi)，除預熱(re)(re)溫(wen)(wen)度要適當(dang)提高外，還(huan)必須考慮保證(zheng)多層(ceng)焊時(shi)的(de)(de)層(ceng)間(jian)溫(wen)(wen)度。
無論采用(yong)哪種(zhong)熔焊(han)方(fang)法，焊(han)前需(xu)預(yu)熱，預(yu)熱溫度與鋼中碳含量有關，見表4-47。
馬(ma)氏(shi)體型不銹鋼的預熱溫度(du)不宜過高，否則將使(shi)奧氏(shi)體晶(jing)粒粗大(da)，并且隨冷卻速度(du)降(jiang)(jiang)低，還會形(xing)成粗大(da)鐵素體加晶(jing)界碳化物(wu)組(zu)織(zhi)，使(shi)焊接接頭塑性和強(qiang)度(du)均有所(suo)下降(jiang)(jiang)。
b. 焊后熱(re)處理(li)（回火處理(li)）
焊(han)(han)后熱(re)(re)處(chu)(chu)理前(qian)對焊(han)(han)件溫(wen)度(du)有嚴(yan)格的(de)要求：焊(han)(han)件焊(han)(han)后不(bu)可(ke)隨意(yi)從焊(han)(han)接(jie)(jie)溫(wen)度(du)直(zhi)接(jie)(jie)升溫(wen)進行(xing)回火熱(re)(re)處(chu)(chu)理。這是(shi)因為焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)(zhong)形成的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)尚未完全轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)成馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，其未分解的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)在立(li)即升溫(wen)回火熱(re)(re)處(chu)(chu)理溫(wen)度(du)的(de)過(guo)程中(zhong)(zhong)，會發生珠(zhu)光體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)，或者成碳化(hua)物(wu)沿(yan)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶界沉淀(dian)，產生粗大鐵(tie)素體(ti)加(jia)碳化(hua)物(wu)組(zu)織，從而嚴(yan)重地降低焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)的(de)韌性，也(ye)影響(xiang)強度(du)，還易使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)脆(cui)斷且對耐蝕性也(ye)不(bu)利(li)。如果焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)焊(han)(han)后空冷(leng)到室溫(wen)后再進行(xing)熱(re)(re)處(chu)(chu)理，則(ze)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹耐熱(re)(re)鋼會出(chu)現空氣淬硬(ying)傾(qing)向，造(zao)成常(chang)溫(wen)塑性降低，并且在常(chang)溫(wen)下殘(can)留的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)將繼(ji)續轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織，使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)變(bian)(bian)(bian)得又硬(ying)又脆(cui)，組(zu)織應力也(ye)隨之增大；若再加(jia)上擴散(san)氫的(de)聚集，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)就有可(ke)能(neng)產生冷(leng)裂紋(wen)。正確的(de)方(fang)法是(shi)，回火前(qian)使焊(han)(han)件適(shi)當(dang)冷(leng)卻，讓焊(han)(han)縫和熱(re)(re)影響(xiang)區(qu)的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)基本分解為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織。
對于剛度小的焊(han)接構件(jian)，焊(han)后可冷至室溫后再進(jin)行回(hui)火熱處理(li)。
對于焊后需要(yao)機械加工(gong)的構件，為(wei)了(le)得到最低硬度(du)，必須采用高溫退(tui)火，退(tui)火溫度(du)為(wei)830～880℃，保溫2h后爐冷(leng)至650℃，然(ran)后空冷(leng)。
對(dui)于(yu)(yu)剛度(du)大(da)的(de)(de)焊接構件，特(te)別是(shi)碳含(han)量較高時，需要進(jin)行準(zhun)確的(de)(de)后熱(re)處理：焊接區(qu)空(kong)冷至100～150℃，立(li)即在(zai)此(ci)溫(wen)度(du)保溫(wen)1～2h。其(qi)目的(de)(de)有兩個：一是(shi)讓(rang)奧(ao)氏(shi)(shi)體充分分解為馬氏(shi)(shi)體，又(you)不至于(yu)(yu)立(li)即過分脆化；二是(shi)使(shi)焊縫(feng)中氫向外擴散，起(qi)到(dao)消氫作用。然后加熱(re)至回火(huo)溫(wen)度(du)，適(shi)當保溫(wen)，使(shi)馬氏(shi)(shi)體充分回火(huo)得(de)到(dao)理想(xiang)的(de)(de)回火(huo)組織。
焊后回火(huo)熱處(chu)理的目的是降低(di)焊縫和熱影響區硬度，改善其(qi)塑性和韌性，同時減少(shao)焊接殘余應力(li)。回火(huo)溫度一般選(xuan)在650～750℃，至(zhi)少(shao)保溫1h后空冷。
對于高鉻馬氏體不銹鋼，一般(ban)在(zai)淬火(huo)加回火(huo)的調質(zhi)(zhi)狀態下焊接(jie)，焊后(hou)經(jing)(jing)高溫(wen)回火(huo)處理(li)，即(ji)可使焊接(jie)接(jie)頭具(ju)有合格的力(li)學(xue)性能(neng)；如果(guo)鋼材在(zai)退火(huo)狀態下焊接(jie)，則焊后(hou)會出(chu)現不均(jun)(jun)勻(yun)的馬氏體組織(zhi)，此時，整個焊件還需經(jing)(jing)過(guo)調質(zhi)(zhi)處理(li)，才能(neng)使焊接(jie)接(jie)頭具(ju)有均(jun)(jun)勻(yun)的力(li)學(xue)性能(neng)。
回火溫度的選擇，應根據工程項目對焊接接頭力學性能和耐蝕性的要求而定，一般選在650～750℃，至少保溫1h后空冷，或者每30mm焊縫保溫1h，隨后空冷。有關焊后熱處理回火溫度對12Cr13和20Cr13鋼焊接熱影響區脆性的影響見表4-48。
3. 焊接方法的選擇
用(yong)焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接馬氏體型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)時，焊(han)(han)(han)條應(ying)選用(yong)低氫型的(de)(de)(de)，在施焊(han)(han)(han)前要進行高溫烘烤處理，以(yi)便徹底消除焊(han)(han)(han)條藥皮中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)分，減(jian)少(shao)焊(han)(han)(han)接區的(de)(de)(de)擴(kuo)散氫含量和降低冷裂紋的(de)(de)(de)敏感性。為了(le)防止過熱，應(ying)采用(yong)小的(de)(de)(de)熱輸入施焊(han)(han)(han)，施焊(han)(han)(han)過程以(yi)短弧焊(han)(han)(han)和窄(zhai)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)操(cao)作方法為佳。焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)適用(yong)于中(zhong)、厚板的(de)(de)(de)馬氏體型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接。
鎢極氬弧焊(han)(han)適(shi)用于薄板焊(han)(han)接(jie)，采用直流正極性能提高(gao)(gao)焊(han)(han)接(jie)質量(liang)，但要妥善保護(hu)好(hao)正面和背面焊(han)(han)接(jie)溶池，以(yi)防止氧化(hua)。用氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)薄板時，可以(yi)不預(yu)熱，冷裂(lie)紋傾(qing)向較小；厚板要焊(han)(han)前(qian)預(yu)熱，焊(han)(han)后(hou)仍要高(gao)(gao)溫回火。
馬氏體型不銹鋼也可選用CO2氣體保護焊，其冷裂紋傾向小于焊條電弧焊，但仍需進行焊前預熱、后熱和焊后熱處理。
